(57)【要約】【課題】負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にすることができて、例えば圧密沈下による杭の沈下や、引抜きによる杭の浮き上がりを効果的に防ぐことができ、しかも、それを、施工容易に、かつ、簡素な構造で実現することができる杭の構造を提供する。【解決手段】杭軸２の外周部に、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって、上側に面する面部３ａと下側に面する面部３ｂを有する側方張出し部３が設けられ、例えば圧密沈下対策のため、負の摩擦力に対向する方向を向く面部３ｂの水平面に対する角度が、正の摩擦力に対向する方向を向く面部３ａの水平面に対する角度より大きく設定されている。側方張出し部は螺旋状のものからなっているとよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭軸の外周部に、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって、上側に面する面部と下側に面する面部を有する側方張出し部が設けられ、負の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度が、正の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度より大きく設定されていることを特徴とすることを特徴とする杭の構造。
【請求項２】
前記張出し部が前記範囲にわたって周回する螺旋状のものからなる請求項１に記載の杭の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にする杭の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、軟弱な地盤において、例えば圧密沈下により、杭５１の外周面に下向きの負の摩擦力５２が作用する現象があり、杭５１の支持力はそれを考慮して決められなければならないが、負の摩擦力５２を小さくする方法として、上記のような地盤の圧密沈下の場合は、杭５１の外周部の負の摩擦力５２が作用する上側の外周面にコールタールを塗ってスリップさせるようにすることは、従来より行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような方法では、杭打ちに際して、杭５１の外周部にコールタールの塗布を行わなければならず、施工が厄介であるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にすることができ、しかも、それを、施工容易に、かつ、簡素な構造で実現することができる杭の構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって、上側に面する面部と下側に面する面部を有する側方張出し部が設けられ、負の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度が、正の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度より大きく設定されていることを特徴とすることを特徴とする杭の構造によって解決される。
【０００６】
この構造では、側方突出部の、負の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度が、正の摩擦力に対向する方向を向く面部の水平面に対する角度より大きく設定されているので、それらの角度関係によって、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にすることができ、圧密沈下による杭の沈下や、地盤からの引き抜き方向の力による杭の浮き上がりを防ぐことができる。
【０００７】
しかも、このような角度関係をもつ側方突出部を予め備えた杭を用いて杭の施工を行うことができるので、コールタールの塗布を行うような場合に比べて、施工を容易に行うことができる。
【０００８】
加えて、側方突出部の上下の面部の角度関係は、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって同じでよいので、杭に設ける側方突出部を簡素な構造にすることができ、ひいては、杭の構造を簡素化できて、その製造を容易にすることができる。
【０００９】
上記の杭において、前記張出し部が前記範囲にわたって周回する螺旋状のものからなるとよい。この場合は、杭を回転圧入の方法で打ち込むことにより、側方張出し部が杭周地盤を乱すのを防ぎ、あるいは、抑制することができて、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にする効果を高いものにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の杭の構造は、以上のとおりのものであるから、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にすることができ、しかも、それを、施工容易に、かつ、簡素な構造で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１（イ）（ロ）に示す第１実施形態の杭の構造は、軟弱地盤での地盤の圧密沈下に強く耐えることができる構造のもので、鋼管杭からなり、杭軸２の外周部には、そのほぼ全長にわたって、上側に面する面部３ａと下側に面する面部３ｂを有する螺旋の側方張出し部３が設けられている。
【００１３】
そして、上側に面する面部３ａの水平面に対する角度が、下側に面する面部３ｂの水平面に対する角度よりも大きく設定されている。具体的には例えば、図示するように、上側に面する面部３ａが、杭軸２から側方に向けて斜め下方に傾斜する傾斜面に形成されると共に、下側に面する面部３ｂが、杭軸２から側方に向けて水平な面に形成される。
【００１４】
上記の構造では、図１（ハ）に示すように、杭１が地盤４に打ち込まれた状態で、地盤４の圧密沈下により、杭１に地盤から下向きの力が作用すると、該力５は、側方張出し部３の、上側に面する面部３ａの傾斜の作用によって、図示するように斜め下方に向けられ、水平方向の力と垂直方向の力に分けられて、垂直方向下方に作用する力、即ち下向きの負の摩擦力が小さくなる。
【００１５】
これに対し、負の摩擦力に対抗する上向きの力については、側方張出し部３の、下側に面する面部３ｂが水平面であることによって、該力６が、側方に分散されず、あるいは、分散されにくく、下側に面する面部３ｂに大きな力となって作用し、垂直方向上方に作用する力、即ち正の摩擦力が大きなものになる。こうして、地盤４の圧密沈下による杭１の沈下を、下向きの負の摩擦力を小さく、上向きの正の摩擦力を大きくして、効果的に防ぐことができる。
【００１６】
しかも、上記のような角度関係をもつ側方張出し部３を予め備えた杭１を用いて杭の施工を行うことができるので、コールタールの塗布を行うような場合に比べて、施工を容易に行うことができると共に、側方張出し部３の上下の面部３ａ，３ｂの角度関係は、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって同じでよいので、杭１に設ける側方張出し部３を簡素な構造にすることができ、杭１の構造を簡素化できて、その製造を容易にすることができる。
【００１７】
加えて、本実施形態では、側方張出し部３が螺旋状のものからなっているので、杭１を回転圧入の方法で打ち込むことにより、側方張出し部３が杭周地盤を乱すのを防ぎ、あるいは、抑制することができて、負の摩擦力を小、正の摩擦力を大にする効果を高いものにすることができる。
【００１８】
図２に示す第２実施形態の杭の構造は、２種類の杭を組み合わせたもので、下杭１の杭軸２の外周部に、第１実施形態と同様の螺旋状側方張出し部３が設けられると共に、上杭９からは側方張出し部が省略されている。この構造では、圧密沈下による負の摩擦力を上杭９によってより小さなものにすることができ、地盤４の圧密沈下による杭１の沈下による負の摩擦力をより一層小さく、正の摩擦力を大きくして、より一層効果的に防ぐことができる。なお、これら杭１，９は、地盤への打込み前から１本の杭として構成されていてもよいし、継ぎ杭として地盤に順次に打ち込まれて形成されたものであってもよい。
【００１９】
図３（イ）（ロ）に示す第３実施形態の杭の構造は、負の摩擦力が杭１に上向きに作用する場合、即ち、杭１が地盤４から引抜き方向の力を受ける場合のものであり、上側に面する面部３ａの水平面に対する角度が、下側に面する面部３ｂの水平面に対する角度よりも小さく設定されている。具体的には例えば、図示するように、上側に面する面部３ａが、杭軸２から側方に向けて水平な面に形成され、下側に面する面部３ｂが、杭軸２から側方に向けて斜め上方に傾斜する傾斜面に形成されている。
【００２０】
この構造では、図３（ハ）に示すように、杭１が地盤４に打ち込まれた状態で、杭１に地盤４から上向きの引抜き力が作用すると、該力７は、側方張出し部３の、下側に面する面部３ｂの傾斜の作用によって、図示するように斜め上方に向けられ、水平方向の力と垂直方向の力に分けられて、垂直方向上方に作用する力、即ち上向きの負の摩擦力が小さくなる。
【００２１】
これに対し、該負の摩擦力に対抗する下向き力については、側方張出し部３の、上側に面する面部３ａが水平面であることによって、該力８が、側方に分散されず、あるいは、分散されにくく、上側に面する面部３ａに大きな力となって作用し、垂直方向下方に作用する力、即ち正の摩擦力が大きなものになる。こうして、杭１の浮き上がりを、上向きの負の摩擦力を小さく、下向きの正の摩擦力を大きくして、効果的に防ぐことができる。
【００２２】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、側方張出し部が螺旋である場合を示したが、側方張出し部が螺旋方向に間隔的に備えられた、螺旋「状」のものであってもよいし、また、螺旋ないし螺旋状に限らず、各種形態のものが用いられてもよい。
【００２３】
また、上記の実施形態では、側方張出し部３が、一本の杭の杭軸２のほぼ全長にわたって備えられている場合を示したが、側方張出し部は、負の摩擦力が作用する範囲から正の摩擦力が作用する範囲にわたって設けられているものであればよい。また、側方張出し部の上側に面する面部の水平面に対する角度と、下側に面する面部の水平面に対する角度は、それらの角度関係が守られる範囲内で各種角度に変更されてよい。
【００２４】
更に、本発明は、鋼管杭に限らず、各種鋼杭に適用することができ、また、鋼杭に限らず、プラスチック等の樹脂製の杭に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図（イ）は第１実施形態の杭構造を示す全体正面図、図（ロ）は要部拡大断面正面図、図（ハ）は地盤に打ち込まれた杭の圧密沈下時の力の作用関係を示す正面図である。
【図２】図（イ）は第２実施形態の杭構造を示す全体正面図、図（ロ）は地盤に打ち込まれた杭の圧密沈下時の力の作用関係を示す正面図である。
【図３】図（イ）は第３実施形態の杭構造を示す全体正面図、図（ロ）は要部拡大断面正面図、図（ハ）は地盤に打ち込まれた杭に上向きの負の摩擦力が作用した時の力の作用関係を示す正面図である。
【図４】図（イ）は従来の杭構造を示す全体正面図、図（ロ）は地盤に打ち込まれた杭の圧密沈下時の力の作用関係を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…杭
２…杭軸
３…側方張出し部
３ａ…上側に面する面部
３ｂ…下側に面する面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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